Пылеулавливающее оборудование, виды, классификация, принципы действия, преимущества и недостатки, параметры и характеристики

Пылеулавливающее оборудование в современной промышленности

Пылеулавливающее оборудование в современной промышленности особо актуально в настоящие дни. Различные технологические процессы на производстве требуют хорошей аспирации и очистки воздуха от пыли.

Пылеулавливающее оборудование, классификация и виды.

Современная промышленность генерирует огромные количества твердодисперсных пылевых выбросов. Важно понимать, что, в зависимости от типа производства, сильно варьируют и свойства пылевых эмиссий. А также их компонентный состав, концентрация, влажность, температура.

Государственные регламенты (ГОСТ, СанПин, ГН) четко определяют ПДК различных веществ в производственной атмосфере. И внешнем воздушном бассейне. Достижение установленных законом параметров может реализовываться через использование различных типов и классов пылеулавливающего оборудования.

^{Виды промышленных пылеосадителей: слева направо по часовой стрелке – циклон, скруббер, электростатический фильтр, рукавный пылеуловитель}

Классификация

Классифицировать пылеулавливающее оборудование можно по нескольким фундаментальным базисам (мы постарались сделать данную классификацию максимально широкой, поэтому некоторые пункты закономерно пересекаются):

1. По общему типу действия – сухие(без какого-либо присутствия жидкости в аппаратах и очистной инфраструктуре) и мокрые (в процессе пылеулавливания используется жидкость – вода или активный раствор);
2. По дисперсности улавливаемых частиц – способные к захвату крупной, средней и мелкой и ультра микро дисперсной пыли (т.н. HEPA-фильтры);
3. По собственным названиям устройств – жалюзи / отбойник, циклон, рукавный фильтр, волоконный / тканевый фильтр, скруббер, абсорбер, электрофильтр, мембранный фильтр;
4. По форме и ориентации – горизонтальные, колонные (башенные), наклонные, иные;
5. По состоянию / движению среды внутри пылеуловителя – вихревое / центробежное или прямолинейное движение потока (с турбулентностью или без);
6. Основной фильтрующий функтор – волокно / гофр / фибра / текстиль, мембрана, вода, химический абсорбент, липкий гель, адсорбент (молекулярное сито), электростатическое / электромагнитное поле, биологический или бактериальный наполнитель;
7. Наличие тел в рабочей камере (для мокрых пылеуловителей) – полые, насадочные пылеосадители;
8. По способности к фильтрации химически активной / токсичной пыли и газовых компонентов – способные к химической фильтрации и не способные к таковой;
9. По возможности процессинга горячих, пожаро- и взрывоопасных потоков, (а также по взрывозащищенности пылеулавливающих агрегатов);
10. По влажности улавливаемого партикулята – способные на захват сухой неслипающейся (нецементирующейся) пыли, способные к захвату влажных, слипающихся пылей, (а также масляных туманов, паров и аэрозолей).
11. По сферам применения и типу пыли – для энергетики, для деревообработки, для полировальных и шлифовальных станков, для металлургии, для молочной промышленности, для растительной пыли, для резиновой крошки, полимерной пыли, для пищевого сектора, нефтехимии;
12. По типу регенерации, (если таковая предусмотрена конструкцией оборудования) – механическая (вибрационная), воздушно-импульсная(аэродинамическая), термическая, жидкостная, без регенерации.

Впрочем, большинство источников классификацию дают крайне скудную. Мокрые и сухие аппараты, изредка выделяют жидкостные фильтры в подклассы. И это с учетом того, что в источниках указывается широчайший по содержанию ГОСТ 25199-82.

Дисперсность пыли и соответствующие классы пылеулавливающего оборудования

Пыль, для удобства расчетов, также часто делят на 5 групп, согласно дисперсному размеру. Так:

• I классу соответствуют частички с размерами 20 µm и больше;
• II класс – от 8 до 20 µm;
• III класс – от 4 до 8 µm;
• IV класс – от 2 до 4 µm;
• V класс – от 0,3 до 2 µm.

Эффективность работы пылеосадительных систем и аспирационных установок в отношении улавливания пылей определенной дисперсности. Таким образом, определяет и класс самого пылеулавливающего оборудования:

• I класс оборудования предназначается для пылевых потоков с частицами V и IV класса;
• II класс – для пылей IV и III класса;
• III класс – для пылевых потоков с дисперсностью III класса;
• IV класс – для I и II класса пыли;
• V класс (аппараты первичной, грубой пылеочистки) – для крупного твердодисперсного партикулята I класса.

Пылеулавливающее оборудование. Отраслевое применение.

Как упоминалось выше, каждый тип пылеуловителя демонстрирует свою максимальную эффективность в строго определенных условиях. Эти технологические условия, (а также особенности принципов работы аппаратов), и диктуют отраслевое применение устройств.

Сведем основные типы пылеуловителей в таблицу и укажем их наиболее рациональное отраслевое применение.

Тип оборудования, принцип работы, класс обрабатываемой пыли, способность к дымоочистке	Сферы применения и пояснения
Вихревой циклон	Деревообработка, механическая обработка металлов, сплавов, полимеров, минералов и иных материалов (сухая мелкая стружка, крупная и средняя пыль, крошка), растительные волокна
Завихрение среды в рабочей камере приводит к соударению твердых частиц со стенками рабочей камеры, потере ими энергии и опаданию в пылесборник под силой тяжести
Рукавные фильтры (ФРИП)	Улавливание сухих тонкодисперсных частиц высоких концентраций: АБЗ, ЖБИ, участки грохочения породы, перевалки, транспортировки сухого сырья. Высокоскоростная механическая обработка (шлифовка, полировка, резка, фрезерование, пилка и т. д.)
Тонкая фильтрация обильных пылевых потоков через нетканый текстиль (иглопробивной или иной материал, полученный без использования ткачества). Импульсная регенерация рукавов
Электрофильтр	Область применения – промышленные объекты, генерирующие большие объемы ультра микро дисперсного вещества: энергетика, металлургия, нефтехимия
Осаждение пыли на электродах (пластинах или трубках) с предварительным прохождением потока через коронный разряд (для электрического намагничивания частиц и обретения ими заряда, противоположного электроду)
Орошаемые циклоны	Сферы: пылеулавливание после механообработки, дымоочистка известковым молоком, улавливание липких и цементирующихся пылей, мелких волокон
Принцип работы схож с сухим циклоном, но рабочая камера, вдобавок, оснащена распылительным блоком. Возможна циркуляция в контуре активного абсорбента
Скрубберы Вентури	Энергетика, металлургия (дымоочистка и пылеулавливание), производство строительных смесей, нефтехимия, тонкая механическая обработка
Скоростные инжекторные пылегазоуловители, использующие в качестве основного узла т.н. трубку Вентури переменного диаметра. Разогнанный пылевой или газовый поток разбивает абсорбент в микротуман, в котором и идет сорбция твердых и химических компонентов
Пенные (барботажные) пылеуловители	Энергетика (улавливание золы, пепла, копоти, сажи), металлургия (газы, плавильная микродисперсная пыль), нефтехимия, ЦБК, гальваника, мусоросжигание и другие генераторы микро дисперсных выбросов сухой, влажной и смешанной природы
Улавливание частиц идет в слое нестабильной пены, образующейся на ярусно расположенных перфорированных тарелках при прохождении загрязненного потока через перфорацию (при параллельной подаче воды или жидкого сорбента)
Насадочные пылегазоуловители	Области применения: нейтрализация ультра микро дисперсных примесей (газовых, аэрозольных, пыле газодымовых) с исключительно высокой химической активностью и токсикологической опасностью
Принцип работы заключается в контакте загрязненной среды с обширной жидкостной микропленкой (от 50 до 100 и более м2 на м3 наполнителя). Она образуется на орошаемой форсуночным блоком насадке, которой заполнена камера абсорбера (кольца Палля, Рашига, седла, хорды и др.)
Скрубберы с кипящим слоем	Широкопрофильные пылеуловители, способные к работе в наиболее нагруженных режимах: асфальтобетонные, битумные участки, цементная, каменная, кирпичная пыль, добыча, переработка, транспортировка сырья любой природы
Принцип работы основан на создании в рабочей камере зоны т.н. псевдоожижения. При котором полые шары – в результате точного уравновешивания входящего потока и сопротивления скруббера – начинают «кипеть» создавая зону исключительно активного контакта сред

Недостатки сухих пылеуловителей

В рамках данной страницы нельзя не затронуть и недостатки, характерные сухим типам аппаратов:

• Жалюзи и отбойники используются только для отсечения частиц особо крупной размерности;
• Вихревые циклоны не демонстрируют достаточную эффективность в разрезе фильтрации пылинок тонкой дисперсности, быстро «зарастают» при обработке влажного партикулята;
• Рукавные тканевые фильтры, при своем высочайшем КПД тонкой очистки пылевых выбросов, не могут осуществлять нейтрализацию нежелательных газовых компонентов. Хотя различные пропитки в какой-то мере приближают мешочные пылеулавливатели к возможности обработки потоков. Которые содержат некоторые количества влаги, масел и химически активных примесей);
• Электрофильтры чрезвычайно сложны и капризны, экономическая рациональность достигается только при обработке заведомо больших объемов среды;
• HEPA, гелиевые вентиляционные ловушки и волоконные аспирационные фильтры нуждаются в периодической чистке или замене.

Сухое пылеулавливающее оборудование в принципе непригодно для фильтрации токсичных, пожаро и взрывоопасных пылевых потоков. Токсичные выбросы иногда можно обрабатывать электрофильтрами, но это скорее исключение, чем правило.

Всех вышеперечисленных недостатков лишены мокрые пылеуловители – скрубберы и абсорберы. Среди прочих характеристик и преимуществ:

• Одинаково высокий КПД (≈ 99%) пылеочистки для малых (десятки м³среды в час) и крупных (сотни тысяч м³ / час) аппаратов и комплексов;
• Дисперсность улавливаемых частиц – от 0,5 µm;
• Возможность интеграции и / или модернизации существующей пылеочистной инфраструктуры предприятия;
• Температурный режим – до +900градусов Цельсия, охлаждение и увлажнение воздушного потока;
• Способность к безопасной и производительной очистке пожароопасных, взрывоопасных, горячих и токсичных потоков, содержащих, наряду с твердой фракцией, газообразные, аэрозольные и комплексные дымовые смеси;
• Самоочищение, исключение зарастания рабочей камеры фильтратом;
• Малое сопротивление аппаратов и комплексов на их базе;
• Богатая комплектность поставки оборудования, включающая все необходимое оснащение для быстрого вывода аппаратов на рабочие режимы;
• Экологичность, простота, надежность, безотказность и долговечность;
• Высокая экономичность работы, цена, доступная даже для средних и малых промпредприятий, быстрая окупаемость вложений.

Пылеулавливающее оборудование входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов).

ПОДОБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ